Выбор и обоснование схемы вскрытия и системы разработки месторождения (стр. 2 из 6)

Объём карьера равен:

, м³

м³

Объём вскрыши:

, м³

м³

Коэффициент вскрыши:

, м³/ м³

м³/ м³

5. Подготовка горной массы к выемке

Т.к. породы имеют коэффициент крепости равный 6, то для их разработки необходимо применять буро-взрывной способ.

5.1 Буровые работы

Что бы определить тип бурового станка необходимо определить показатель трудности бурения П_б.

где σ_сж, σ_сдв – предел пород на сжатие и сдвиг, МПа;

γ – плотность полезного ископаемого, т/м³;

g – ускорение свободного падения, м/с²

Показатель трудности бурения на вскрыше и на добыче получился примерно равным значит на вскрыше и на добыче будет использоваться один тип буровых станков. Согласно рекомендациям ак. Ржевского В.В. для бурения скважин в породах с таким показателем трудности бурения рациональнее использовать станки шарошечного бурения.

Определим диаметр скважины по формуле:

, м

где Н_у – высота уступа, м;

α – угол откоса уступа, град;

γ – плотность пород, т/м³;

m – коэффициент сближения скважин;

С – безопасное расстояние от скважины до бровки уступа, м.

Коэффициент m для пород средней трудности взрывания равен 1. «С» обычно равно 3 м.

м

Величины D по расчётам получились одинаковыми, значит на вскрышных и добычных работах будет применяться один и тот же тип буровых станков. Данный диаметр скважин может обеспечить станок СБШ-250МН.

Буровые станки шарошечного бурения в настоящее время получили широкое распространение при бурении скважин диаметром 160-320 мм в породах с П_б > 5. В таблице №1 приведена техническая характеристика станка.

Таблица 1. Техническая характеристика

бурового станка СБШ-250МН

Показатель	Значение
Диаметр долота, мм	250
Глубина бурения, мм	24 и 32
Ход подачи, м	8
Угол бурения, град.	60 – 90
Максимальная скорость подачи бурового инструмента, м/мин	0,75
Осевое усилие подачи на забой скважины, тс	30
Частота вращения долота, об/мин	157; 81
Крутящий момент кгс*м	600
Мощность вращателя, кВт	75
Скорость подъёма бурового става, м/мин	9,0
Скорость передвижения станка, км/ч	0,6
Удельное давление гусениц на грунт, кгс/см2	1,0
Наибольший преодолеваемый подъем, градус	12
Установленная мощность двигателей, кВт	322
Расход сжатого воздуха для продувки скважины, м3/мин	20

5.2 Расчёт технологических параметров бурения

Определяем техническую скорость бурения по формуле:

V_б.ш. = 2,5·Р₀·n_в·10^-2/(П_б·d_д²), м/ч

где Р₀ – усилие подачи, кН;

n_в – частота вращения штанги? c^-1;

d_д – диаметр долота, м;

V_б.ш. = 2,5·294,3·16,43·0,01/(6,1·0,25²) = 317 м/ч

Определяем сменную производительность станка по формуле:

, м/смену

где К_пр – коэффициент, учитывающий внутрисменные простои бурового станка, К_пр = 0,75÷0,85;

Т_см – продолжительность смены, Т = 8 ч;

Т_пз – время на подготовительные и заключительные работы, Т_пз = 0,5 ч;

Т_р – регламентированный перерыв, Т_р = 1 ч;

t_в – вспомогательное удельное время бурения скважин, t_в = 0,033÷0,066 ч/м;

t_о – удельное основное время бурения скважин, ч/м:

t_о = 1/V_б, ч/м

t₀=1/317 =0,0031ч/м

м/смену

Выбранный буровой станок СБШ-250МН имеет ряд достоинств высокая скорость бурения, при работе станка не требуется доставка воды и тяжелого инструмента (долот), возможность регулировки осевого давления и числа оборотов в широких пределах, возможность бурения наклонных скважин. Также имеются и недостатки: большая масса станка, недостаточная стойкость шарошек и большой их расход.

5. 3 Взрывные работы

Т.к. полезное ископаемое имеет коэффициент крепости f=6, то для его разработки необходимо применять буро-взрывные работы. Для бурения скважин применяется станок шарошечного бурения СБШ-250МН и взрывчатое вещество Граммонит 30/70 в связи с тем, что большая часть наклонных месторождений обводнены, а данное взрывчатое вещество позволяет вести взрывные работы в обводнённых скважинах.

Расчёт параметров взрывных работ:

Оценка взрываемости горных пород осуществляется по эталонному расходу (г/м³) взрывчатого вещества – аммонита 6ЖВ.

Определяем эталонный расход ВВ по формуле:

, г/м³

где σ_сж, σ_сдв, σ_раст – предел пород на сжатие, сдвиг и растяжение, МПа;

γ – плотность полезного ископаемого, т/м³;

g – ускорение свободного падения, м/с².

г/м³

По трудности разрушения взрывом по классификации ак. Ржевского В.В. порода относится ко второму классу девятой категории – породы средней трудности взрывания.

Взрыв должен быть выполнен по проекту, поэтому определяем проектный расход ВВ по формуле:

, г/м³

где К_ВВ – переводной коэффициент ВВ;

К_д – коэффициент учитывающий, требуемую степень дробления;

,

К_д – средневзвешенный размер куска взорванной породы, м;

,

Е – ёмкость ковша, применяемой модели экскаватора;

м

К_тр – коэффициент, учитывающий потери энергии взрыва связанные с трещиноватостью породы;

,

l_ср – средний размер структурного блока, м;

К_сз – коэффициент, учитывающий степень сосредоточения заряда в скважине;

К_у – коэффициент учитывающий объёма взрываемой породы;

,

Н_у – высота уступа, м;

,

К_оп – коэффициент, учитывающий число n_с свободных поверхностей.

Для пород средней трудности взрывания К_сз=1,2. При числе открытых поверхностей равном трём К_оп=4.

г/м³

Определим параметры взрывных скважин.

Длину скважины определим по формуле:

L_c=H_у+l_пер,

где l_пер – длина перебура, м.

l_пер=13*d_с, м

l_пер=13*0,25 = 3,25 м

L_с=13+3,25=16,2 м

Длина забойки скважины:

l_з = 27*d_с, м

l_з=27*0,25 = 6,75 м

Длина заряда ВВ:

l_вв=L_с-l_з, м

l_вв=16,2 - 6,75= 9,5 м

Вместимость скважины:

, кг/м³

где Δ – плотность заряжания, кг/м³.

При механизированном заряжании плотность заряжания равна 1000 кг/м³.

кг/м³

Сопротивление по подошве уступа:

- исходя из достижения требуемой степени дробления,

, м

где m – коэффициент сближения скважин.

Для средне взрываемых пород m=1.

м

- исходя из достижения качественной проработки подошвы уступа сопротивление по подошве уступа:

, м

где К_Т – коэффициент, учитывающий трещиноватость пород в массиве и равный для средне взрываемых пород 1,1.